[发明专利]一种铝离子电解质溶液和镁离子电解质溶液及电池

权利要求书

1.一种铝离子电解质溶液，其特征在于，它是由三氟甲磺酸铝与六氟磷酸钠按1:1至1:1.5的比例混合，溶解于碳酸酯溶剂中制成20％至35％的溶液，并经历过110至130℃恒温5-8小时去除水分。

2.一种镁离子电解质溶液，其特征在于，它是由三氟甲磺酸镁与六氟磷酸钠按1:1至1:1.5的比例混合，溶解于碳酸酯溶剂中制成20％至35％的溶液，并经历过110至130℃恒温5-8小时去除水分。

3.如权利要求1或2所述的电解质溶液，其特征在于，所述的碳酸酯溶剂是碳酸乙烯酯(EC)，碳酸甲乙酯(EMC)，碳酸二乙酯(DEC)，γ-丁内酯(GBL)中的一种或数种。

4.一种采用如权利要求1所述的铝离子电解质溶液的硫铝离子电池，其特征在于，电池内设置有一组或多组金属铝电极和碳-硫分子间化合物电极，铝电极用金属铝箔、铝片或铝板制成，两种电极之间被离子隔膜分隔，电池内灌注有所述铝离子电解质溶液，抽真空后密封；金属铝电极和碳-硫分子间化合物电极通过导体穿过封口与外电场连接；该电池是一种二次电池，电池放电后可重新充电重复使用。

5.一种采用如权利要求2所述的镁离子电解质溶液的硫镁离子电池，其特征在于，电池内设置有一组或多组金属镁电极和碳-硫分子间化合物电极，镁电极用金属镁箔、镁片或镁板制成，两种电极之间被离子隔膜分隔，电池内灌注有所述镁离子电解质溶液，抽真空后密封；金属镁电极和碳-硫分子间化合物电极通过导体穿过封口与外电场连接；该电池是一种二次电池，电池放电后可重新充电重复使用。

6.如权利要求4或5所述的电池，其特征在于所述的碳-硫分子间化合物电极是由碳-硫分子间化合物被粘合剂胶结而成，电极中充填有大量纳米至微米级的微孔隙，电极内部植入有一根金属电极丝，作为电极与外电路的物理连接。

7.如权利要求6所述的电池，其特征在于所述的电极丝为镍丝。

8.如权利要求4或5所述的电池，其特征在于碳-硫分子间化合物电极的制备方法包括以下步骤：

1)将粒度小于500目的微晶石墨或导电炭黑与硫磺按碳硫重量比1:0.7至1:0.5混合均匀，装填到高压釜中并压实；

2)对高压釜进行抽真空处理；

3)将真空状态的高压釜连同内部物料加热到450至600℃恒温5-8小时，冷却到室温后取出，得到碳-硫分子间化合物；

4)将粘合剂和乙醇胺溶解于水，得到混合溶液，混合溶液中粘合剂的浓度为1-3％，乙醇胺1-3％；

5)在搅拌的同时，往碳-硫分子间化合物加入混合溶液，固液比控制在1:2至1:2.6，得到湿润、压片时不滴水的混合物料；

6)将混合物料在真空烘箱中烘至半干后加入模具中，安置好经过预处理的电极丝，压制成型，在90至110℃真空烘箱中烘干，冷却后得到电极胚；

7)将电极胚在氮气保护下加热到180℃至260℃，恒温2-4小时，冷却后取出，得到碳-硫分子间化合物电极。

9.如权利要求4或5所述的电池，其特征在于所述的离子隔膜是锂离子电池所用的商业隔膜，热缩成袋状，将电池的阳极或阴极密封在袋中，从而对另一电极形成分隔。

10.如权利要求4或5所述的电池，其特征在于，所述的粘合剂是水溶性纤维素及其钠盐、水溶性高分子聚合物中的一种或数种，优选为聚丙烯酸钠(PAAS)，羧甲基纤维素钠(CMC)，聚阴离子纤维素(PAC)，海藻酸钠(sodium alginate)。